大型铸钢件用快干水基水基铸造辅助材料由以下质量份的物料组成:改性锆英粉100份、锂基膨润土膏体1~5份、硅酸铝镁膏体1~5份、水溶性改性酚醛树脂0.2~3份、水溶性改性有机硅树脂0.1~1份、低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂0.1~0.5份和水20~40份。其中,改性锆英粉采用偶联剂对锆英粉进行改性制得;低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂的聚合度为300~400。
水溶性改性酚醛树脂的制备按以下步骤进行:
(1)取酚,将酚升温至55℃±2℃,加入经过活化处理的固态碱金属醋酸盐;
(2)继续升温至温度为65℃±2℃,加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂,同时逐步滴入醛,滴加醛的时间控制在0.5~1.5小时;
(3)然后加入石墨粉,再加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂,继续升温,在温度75℃±5℃下反应1.5~2小时;
(4)再升温至100℃±5℃,反应1.5~2小时后,再加入剩余的碱催化剂,待反应物粘度达到50~55厘泊/25℃时,加入硅烷偶联剂,结束反应,冷却降温到40~50℃,得水溶性改性酚醛树脂。
制得的大型铸钢件用快干水基铸造辅助材料放置24h的悬浮性≥98%,发气量<5ml/g,固含量>73%,涂层耐磨性为0.02克。涂刷滑而不淌,且可重复烘烤涂刷任意次数,涂层烘烤后干燥充分,涂层无裂纹、气泡、气孔、分层等缺陷,耐钢水冲刷、侵蚀、具有良好的抗砂功能。